DE4035368A1 - Optische abtaster und belichter mit raumfilter-aperturen - Google Patents

Description

Optische Abtaster, welche eine Vorlage in einer vorgegebenen, vorwie­ gend zeilenförmigen Richtung punktförmig abtasten werden in zahl­ reichen industriellen und kommerziellen Anwendungen eingesetzt:

• 1. Zur optischen Inspektion von Oberflächen in der Stahl-, Glas-, Textil-, Holz-, Papier-, Folien- und Filmindustrie werden die i.a. sehr schnell bewegten Oberflächen zeilenförmig mit Laser­ scanner abgetastet. Das von der Oberfläche rückgestreute Licht wird mit Hilfe von Lichtwandlern wie Photomultiplier, Photodioden in ein elektrisches Videosignal umgesetzt aus deren zeitlichem Ver­ lauf auf die Qualität der Oberfläche geschlossen werden kann. Fehl­ stellen wie Kratzer, Löcher, Risse usw. äußern sich durch Intensitäts-Schwankungen des Videosignals und werden in der Regel mit Hilfe von Schwellwert-Überwachungen erkannt.
• 2. Manche Abtaster tasten eine Oberfläche dadurch ab, indem die empfindliche Fläche eines Lichtwandler mit Hilfe eines rotierenden Polygonspiegels eines Galvanometerscanners oder einer ähnlichen Einrichtung zeilenförmig auf die Oberfläche abgebildet wird. Die Be­ leuchtung erfolgt in dieser Anordnung durch eine externe Licht­ quelle.
• 3. bei Laserbelichter und -drucker wird ebenfalls ein möglichst fein fo­ kussierter üblicherweise binär getasteter Lichtfleck zeilenförmig über die zu belichtende Oberfläche (photosensitiver Film, photosen­ sitive Halbleiterschicht usw.) geführt um dort punktförmig das gewünschte Bild aufgebaut.

Allen diesen Abtastern und Belichtern ist gemeinsam, daß zur Erzielung einer möglichst hohen Auflösung ein möglichst fein fokussierter Licht­ fleck erzeugt werden muß. Je feiner z. B. der auf eine zu inspizierende Oberfläche projizierte Lichtfleck, desto feinere Fehler können detektiert werden. Je geringer der Durchmesser des Laserspots eines Laserbelich­ ters, desto hochauflösendere Vorlagen können erstellt werden. Die Erzeu­ gung solcher feiner Lichtflecke ist durch physikalisch-optische Gesetze begrenzt. Der Aufwand an optischen Elementen wie Aufweitungsoptiken, Raumfilter, die Forderungen an die Kohärenz, Frequenz- und Modenstabilität des Lasers steigen überproportional mit der Verringe­ rung des Lichtfleckdurchmessers.

Die erzeugbaren Lichtflecke haben in der Regeln ein symmetrisches oder unsymmetrisches 2-dimensionales Gauß′sche Intensitätsprofil. Das am Lichtwandler empfangene optische Signal entsteht aus der Faltung die­ ses Profils mit den Strukturen auf der abgetasteten Oberfläche. Je breiter dieses Strahlprofil, desto größer sind offensichtlich die Verschmierung von steilen Hell/Dunkel-Kanten und desto schlechter der Kontrast von eng benachbarten kleinen Strukturen.

Eine Verbesserung der Auflösung und des Kontrastes kann durch eine Bearbeitung des Videosignals mit aus der Bildverarbeitung bekannten 2 -dimensionalen elektronischen Signalverarbeitungsverfahren wie z. B. mit 2-dimensionalen Hochpaßfiltern erreicht werden. Solche Verfahren lassen sich insbesondere bei üblichen Laserscanner nur sehr schlecht einsetzen. Laserscanner liefern infolge der entlang einer Zeile sehr ungleichmäßigen Abtastgeschwindigkeit und des durch die Pyramidal­ fehler der Polygonspiegel hervorgerufenen Zeilenflatterns nur geome­ trisch stark verzerrte und instabile Bilder. Die Anwendung von elektronischen, insbesondere in Echtzeit im Datenstrom des digitalisier­ ten Lichtwandler-Videosignals arbeitenden 2-dimensionalen Filter- und Faltungsprozessoren setzen ein geometrisch treue Abbildung des abgeta­ steten Bildes in das entsprechende Videosignal voraus. Die Anwendung solcher 2-dimensionaler Filter ist daher trotz ihrer bekannten Vorteile bei der Kontrastverbesserung und Kantenanhebung bei zahlreichen Lichtabtaster nicht möglich.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren, um bei punktförmig arbeitenden Abtaster und Belichter trotz eines großen Lichtflecks und/oder stark verzerrter Bildabtastung eine hohe Auflösung und Kontrast zu erreichen, welche vergleichbar sind mit den Ergebnis­ sen, welche mit mit wesentlich kleineren, Lichtfleck und/oder mit einer nachgeschalteten elektronischen 2-dimensionalen Signalverbesserung erreicht würden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der abtastende Lichtfleck durch Überlagerung von mindestens zwei unter­ schiedlich breiten, unterschiedlich frequenten und ggfs. auch unter­ schiedlich zentrierten Lichtflecken auf der abzutastenden Oberfläche ge­ bildet wird, daß das reflektierte Licht von einer gleichen Anzahl von fre­ quenzselektiven Lichtwandlern mit jeweils auf die Frequenz der Licht­ quellen abgestimmten Empfindlichkeitsextrema gesammelt wird und daß durch eine gewichtete, vorwiegend bipolare Summierung der elektrischen Signale dieser Lichtwandler ein Videosignal erzeugt wird, dessen System­ eigenschaften demjenigen eines Abtasters mit einer vorgegebenen 2- dimensionalen, vorzugsweise bipolaren Aperturfunktion mit einer entsprechenden Raumfrequenz-Übertragungsfunktion mit ebenfalls vorzugsweise Hochpaß-Charakter entspricht.

Das Verfahren sei beispielhaft aber nicht einschränkend an zwei Anwen­ dungen, der Oberflächeninspektion mit Laserscanner und dem Laser- Belichter und -Drucken beschrieben. Hierbei werden folgende Abbildun­ gen angesprochen:

Fig. 1 zeigt die Abtastung von schwarz/weiß Vorlagen mit einem Laser mit jeweils ideal kleinem und real ausgedehntem Lichtfleck und die dabei gewonnenen Videosignale,

Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Lichtfleck- Intensitäts-Profil, der System-Impulsantwort bzw. Apertur­ funktion und der Raumfrequenz-Übertragungsfunktion,

Fig. 3 zeigt eine typische zur Verbesserung des Kontrastes von hochfrequenten Strukturen erforderliche bipolare 2-dimen­ sionale Aperturfunktion mit der entsprechenden Raumfre­ quenz-Übertragungsfunktion mit Hochpaß-Charakter,

Fig. 4 zeigt die Erzeugung einer solchen bipolaren Aperturfunktion durch Überlagerung von zwei unterschiedlich breiten und unterschiedlich frequenten Lichtflecken sowie einer gewichte­ ten Summierung der elektrischen Signale von zwei frequenz­ selektiven Lichtwandlern, welche das von der abgetasteten Oberfläche zurückgstreute Licht sammeln und in elektrische Signale wandeln.

Fig. 5 zeigt die Übertragung des Erfindungsgedanken auf die Belich­ tung von Druckvorlagen, wobei hier ebenfalls zwei unter­ schiedlich breite und unterschiedliche frequente Lichtflecke auf der zu belichtenden Vorlage überlagert werden und das lichtempfindliche Material aus einer feinkörnigen Mischung von zwei frequenzselektiven Materialien mit gegenläufigen Graduationskennlinien bestehen.

Fig. 6 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Realisierung des Verfah­ rens nach Fig. 4.

Am Beispiel eines Laserscanners zur Oberflächeninspektion sei der Er­ findungsgedanke beispielhaft erklärt. Die zu prüfende glatte Oberfläche zeige dunkle Kratzer und Fehlstellen, welche erkannt werden müssen.

Wie in Fig. 1a gezeigt, wird idealerweise ein unendlich kleiner Lichtfleck zeilenförmig über die Oberfläche mit den Fehlstellen geführt. Fig. 1b zeigt das aus einer solchermaßen idealen Abtastung gewonnene Videosignal. Hierbei werden die Systemeigenschaften der Lichtwandler als ideal ange­ sehen. Solche unendlich scharf fokussierten Lichtflecke sind aus physi­ kalischen Gründen nicht erzeugbar. Ein Laserspot zeigt i.a. ein symme­ trisches oder unsymmetrisches Gauß-förmiges Intensitätsprofil mit einer endlichen Breite. Die breite Aperturfunktion I(x) dieses Profils ver­ schmiert beim Abtasten die steilen hell/dunkel Kanten der Fehlstellen im Videosignal S(t). Eng benachbarte feine Strukturen werden nur noch mit schlechtem Kontrast aufgelöst. Oft bewirkt zusätzlich die Winkel­ abhängigkeit des empfangenen Lichtstrahls einen unerwünschten Gradienten der Nullinie des Videosignals S(t). Damit ist die Erkennung von Fehlstellen mit festen Amplitudenschwellen problematisch.

Das Systemverhalten eines solchen Abtasters läßt sich mit Begriffen aus der elektrischen und optischen Systemtheorie erklären. Der Gauß′sche Verlauf des 2-dimensionalen Intensitätsprofils I(x,y) bildet die optische Aperturfunktion des Lichtflecks. Sie entspricht der 2-dimensionalen Impulsantwort (auch Stoßantwort genannt) des Systems, d. h. der Ant­ wort des Systems bei Anregung durch einen unendlichen schmalen Di­ rac-Stoß. Es ist aus der Systemtheorie bekannt, daß die Frequenzübertragungsfunktion und die Stoßantwort Fourier-Transfor­ mationspaare sind. Dementsprechend erhält man durch Fourier-Trans­ formation der 2-dimensionalen Aperturfunktion I(x,y) die ebenfalls 2-di­ mensionale Raumfrequenz-Übertragungsfunktion H(u,v) des optischen Systems "realer Lichtfleck". Hierbei sind die Begriffe "Raumfrequenz" und "Ortsfrequenz" synonym und bezeichnen die aus der Optik bekannte De­ finition der Frequenz als Anzahl der (sinusförmigen) hell/dunkel Wechsel pro Längeneinheit (Einheit z. B. Linienpaare/mm).

Die Fourier-Transformation einer Gaußfunktion ist wiederum eine Gaußfunktion. Die Raumfrequenz-Übertragungsfunktion eines Licht­ flecks ist daher zwangläufig eine Tiefpaßfunktion; die Auflösungsgrenze wird bestimmt durch die Grenzfrequenzen {ug, vg} bei welchen der Betrag von H(ug, vg) noch einen akzeptablen Wert aufzeigt. Übliche Definitionen für diese Grenzfrequenzen sind die -3 dB Werte von H(u,v). Da die Lichtintensität I(x,y) eine ausschließlich positive Größe darstellt, ist es damit auch nur möglich, Raumfrequenz-Übertragungsfunktionen mit Tiefpaß-Charakter zu erzeugen. Die einzige Möglichkeit, eine bessere Auflösung und einen besseren Kontrast für Kanten und kleine Struktu­ ren zu erreichen ist die Vergrößerung der Eckfrequenzen {ug, vg} durch Verringerung der Lichtfleckbreite {x0, y0}. Dies bedeutet immer einen erheblichen technischen Aufwand durch aufwendige Aufweitungs- und Fokussieroptiken, strenge Bedingungen an die Kohärenz der eingesetzten Laser usw.

Eine bessere Auflösung kann aber auch durch eine nachträgliche Hochpaßfilterung der gewonnenen Videosignale erreicht werden. Fig. 3 zeigt ein aus der digitalen Bildverarbeitung bekannte 2-dimensionale Hochpaßfilter zur Kantendetektion und Kantenanhebung. Der bipolare Verlauf der Impulsantwort h(x,y) hat die Form eines mexikanischen Hutes; unter diesem Begriff ("mexican hat") wird dieses Filter oft aufgeführt. Durch Fourier-Transformation enthält man die entsprechen­ de Raumfrequenz-Übertragungsfunktion H(u,v), welche Hochpaß­ charakter, d. h. eine selektive Anhebung der hohen Raumfrequenzen auf­ zeigt. Es ist bekannt, solche Videosignalverbesserungen an den digitali­ sierten und gespeicherten Bilddaten per software oder hardware-mäßig mit speziellen Faltungsprozessor-Bausteinen am digitalisierten Datenfluß durchzuführen. Mit solchen digitalen Filter lassen sich beliebige, also auch bipolare Impulsfunktionen erzeugen.

Die Anwendung solcher digitaler Filter setzt ein geometrisch genau ab­ getastetes Bild voraus, da sonst die zugrunde liegenden Nachbarschafts­ beziehungen nicht erfüllt sind. Dies ist bei zahlreichen Laserscanner in­ folge der nicht-konstanten Abtastgeschwindigkeit entlang einer Zeile und infolge des nicht konstanten Zeilenabstandes entlang der Vorschubrich­ tung durch Spiegelrad-Fehler (sog. "Pyramidal-Fehler") nicht oder nur mit erheblichem Aufwand zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird die Erzeugung von solchen gewünschten bipolaren Systemimpulsantworten mit Hochpaß-Charakter durch Überlagerung mehrerer Lichtflecke mit jeweils unipolarer Systemimpulsantwort und bipolar gewichteter Summierung der getrennt und frequenzselektiv empfangenen und gewandelten rückgestreuten Lichtsignale erreicht.

Das Verfahren sei anhand von Fig. 4 näher erläutert. Fig. 4a zeigt die Überlagerung von zwei symmetrischen und näherungsweise Gauß­ förmigen Lichtflecken mit den beiden unterschiedlichen Radien x1 und x2 und den unterschiedlichen Frequenzen (Farben) f1 und f2. Fig. 4b zeigt, daß eine gewichtete Subtraktion bzw. eine gewichtete Addition mit bipolaren Gewichten der beiden Profile I1(x, y) und I2(x, y) ein resultieren­ des Intensitätsprofil I13(x, y) mit dem gewünschten bipolaren Verlauf des "mexikanischen Hutes" ergibt. Lichtintensitäten lassen sich als rein posi­ tiv definierte Größen optisch nicht subtrahieren. Erfindungsgemäß er­ folgt die Subtraktion daher nicht optisch, sondern elektronisch. Hierzu werden statt eines, das von der abgetasteten Oberfläche rückgestreute Licht sammelnden Lichtwandlers nunmehr zwei Lichtwandler mit fre­ quenzselektiven Verhalten eingesetzt. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß vor zwei Photomultiplier jeweils ein optisches Bandpaßfilter mit einer auf die Frequenz des jeweiligen Lichtes abgestimmten Bandmit­ tenfrequenz angebracht wird. Die elektrischen Signale dieser beiden Lichtwandler werden mit jeweils einem Gewicht w1 und w2 multipliziert und summiert. Wenn eines der beiden Gewichte negativ ist, erhält man die gewünschte Subtraktion der beiden Impulsantworten und damit eine Systemantwort mit Hochpaßcharakter.

Durch unterschiedliche Wahl der Radien der überlagerten Lichtflecke, der Zentrierung der Schwerpunkte der Intensitätsprofile und der Gewich­ te bei der elektronischen Summenbildung lassen sich eine Vielzahl nützlicher isotroper und anisotroper Systemaperturen und 2-dimensio­ naler Raumfrequenz-Übertragungsfunktionen mit Hochpaß-Charakter erzielen. Die Anzahl der überlagerten Lichtflecke kann größer als zwei sein, um eine größere Freiheit bei der Annäherung der gewünschten bi­ polaren Systemfunktion zu erreichen.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichte 2-dimensionale Fil­ terwirkung ist weitgehend unabhängig von den geometrischen Fehlern des Abtasters, da die Bewertung der Nachbarschaft rein optisch auf­ grund der Ausdehnung der bei der Abtastung verwendeten Lichtflecke ge­ schieht und nicht durch Abspeicherung orts-getreu digitalisierter Signal­ werte.

Werden die Lichtfleckbreiten und Radien so gewählt, daß die positiven Flächenanteile und die negativen Flächenanteile der Systemapertur gleich sind, so wirkt die Abtastung als reines 2-dimensionales Hochpaßfilter und besitigt auch die unerwünschten Gradienten der Vi­ deosignal-Nullinie. Werden die Schwerpunkte der Lichtflecke z. B. in Zeilenrichtung verschoben, so erhält man eine nur in Zeilenrichtung wirksame Hochpaßfilterung und damit eine Betonung vertikaler Fehler. Insgesamt lassen sich daher durch das erfindungsgemäße Verfahren eine große Vielfalt 2-dimensionaler bipolarer isotroper und anisotroper Systemaperturen einstellen.

Als weiterer Vorteil gilt, daß dieses Verfahren keinerlei bildhafte Ab­ speicherung der Videosignale erfordert und in Echtzeit arbeitet. Es kann rein analog oder nach der Digitalierung der Videosignale mit geringem Schaltungsaufwand erfolgen.

Als zweites Anwendungsbeispiel des Erfindungsgedanken sei die Kon­ trast- und Auflösungsverbesserung bei Laserbelichter in Filmbelichter und in Laserdrucker beschrieben. Hierzu wird auf Fig. 5 verwiesen. Bei solchen Belichter wird ein ebenfalls möglichst fein fokussierter Laserfleck 1 auf eine lichtempfindliche Vorlage 2 wie Photofilm oder Selen- Halbleitertrommel punktförmig und zeilenweise projiziert. Wie in Fig. 5a gezeigt, bewirkt auch hier die Breite des Gauß'schen Intensitätsprofil eine Unschärfe der erzeugten Bildpunkte. Wir gehen dabei von der in der Praxis immer erfüllten Voraussetzung aus, daß die Körnigkeit 3 des photoempfindlichen Materials wesentlich feiner als der Laserfleck selbst ist. Durch die Belichtung steigt die Transparenz oder Schwärzung aller Körner innerhalb des Laserflecks entsprechend dem Verlauf der Gradua­ tionskennlinie T(I) 4.

Die Übertragung des Erfindungsgedanken auf diese Anwendung erfordert nach Fig. 5b ebenfalls die Projektion von mindestens zwei überlagerten Lichtflecken 5 mit unterschiedlicher Breite, unterschiedlicher Frequenz und sofern gewünscht mit unterschiedlicher Zentrierung. Das Material 6 selbst muß aus einer feinkörnigen Mischung 7 von einer gleichen Anzahl frequenzselektiv reagierenden Photomaterialien bestehen, deren Graduationskennlinien 8 und 9 zumindestens teilweise gegenläufig verläuft.

Die bipolare gewichtete Summation wird durch die Kennlinien-Steigung und durch das Vorzeichen der Kennlinie bewirkt. Die Summation erfolgt durch das Auge des Betrachters, welcher die einzelnen Körner nicht mehr auflöst sondern integrierend zusammenfaßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich aber auch bei denjenigen Abtastern einsetzen, welche nicht mit der Projektion eines Lichtflecks auf die abzutastende Oberfläche und der integralen Sammlung und elektronischen Wandlung des rückgestreuten Lichtes arbeiten, sondern bei denen die Apertuer einer Photodiode o. ä. mit Hilfe eines Polygonspie­ gelrades oder eines Galvanometer-Scanners auf die fremd beleuchtete Oberfläche abgebildet wird. In diesem Fall erreicht man die gewünschte bipolare Systemapertur durch eine Auslegung des Photoempfängers in Form von einzelnen lichtempfindlichen Zonen, deren Form einem Höhenschnitt durch die gewünschte 2-dimensionale Systemapertur ent­ spricht. Die einzelnen Zonen werden einzeln kontaktiert und die elektri­ schen Ausgangssignale aller Zonenelemente gewichtet summiert. Die Gewichte entsprechen hierbei dem Betrag und Vorzeichen der gewünschten Systemapertur bei dem jeweiligen Höhenschnitt.

Eine mögliche Schaltungsanordnung zur Durchführung des Erfindungsgedankens ist beispielhaft aber nicht einschränkend in Fig. 6 erläutert. Zwei Laser 1 und 2 mit unterschiedlichen Frequenzen f1 und f2 werden mit Hilfe eines halbdurchlässigen Spiegels 3 überlagert. Die einzelnen Lichtfleckbreiten werden durch die Optiken 4 und 5 eingestellt. Mit Hilfe des rotierenden Polygonspiegels 6 wird der überlagerte Lichtfleck auf die abzutastende Oberfläche 13 zeilenförmig projiziert. Zwei auf die jeweiligen Lichtfrequenzen abge­ stimmte Photoempfänger 8 und 9 sammeln das rückgestreute Licht und wandeln es in elektrische Signale um. Diese beiden Signale werden mit den Gewichten w1 und w2 über analoge Multiplizierer multipliziert und über den Summenverstärker 12 subtrahiert. Selbstverständlich läßt sich die gewichtete Summation auch an den digitalisierten Signalen mit entsprechenden digitalen Baugruppen, die dem Fachmann bekannt sind, durchführen. Das Ausgangsvideosignal S(t) besitzt nunmehr ein Verhalten, welches der Abtastung mit einer 2-dimensionalen bipolaren Systemapertur entspricht.

Die Einstellung der freien Parameter wie Lichtfleckbreite, Intensität, Zen­ trierung sowie die Summationsgewichte ist anhand der Verfahrens­ beschreibung dem Fachmann verständlich. Es wird eine gewünschte 2- dimensionale Raumfrequenz-Übertragungsfunktion mit den gewünschten z. B. Hochpaß-Eigenschaften zur Kontrastanhebung und Auflösungsverbesserung vorgegeben.

Durch inverse Fourier-Transformation gewinnt man hieraus die erforder­ liche 2-dimensionale Impulsantwort oder Systemapertur. Aus deren Ver­ lauf lassen sich über bekannte Näherungsverfahren wie z. B. das Verfah­ ren der kleinsten Fehlerquadrate die freien Parameter bestimmen. Solche Entwurfsverfahren sind dem Fachmann der Systemtheorie bekannt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Erzeugung einer gewünschten 2-dimensionalen Aper­ turfunktion bei punktförmig arbeitenden optischen Abtastern und Belichtern, dadurch gekennzeichnet, daß der abtastende Lichtfleck durch Überlagerung von mindestens zwei unterschiedlich breiten, unterschiedlich frequenten und ggfs. unterschiedlich zentrierten Lichtflecken gebildet wird, daß das von der abgetasteten Oberfläche rückgestreute Licht mit mindestens ebenfalls zwei frequenz-selektiv arbeitenden Lichtwandlern mit einem auf die jeweiligen Frequenzen der überlagerten Lichtflecken abgestimmten Empfindlichkeits-Extrema gesammelt wird und daß durch eine vorzugsweise bipolar gewichtete Summierung der elektri­ schen Signale der Lichtwandler ein Video-Ausgangssignal erzeugt wird, welches einer 2-dimensionalen Systemapertur mit einer vorgegebenen 2-dimensionalen Raumfrequenzübertragungsfunktion, insbesondere einer solchen mit Hochpaß-Charakter entspricht.

2. Verfahren zur punktförmigen Belichtung von lichtempfindlichen Vorlagen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer gewünschten 2-dimensionalen Apertur­ funktion der projizierte Lichtfleck durch Überlagerung von mindes­ tens zwei unterschiedlich breiten, unterschiedlich frequenten und ggfs. unterschiedlich zentrierten Lichtflecken gebildet wird, daß das belichtete Material aus einer feinkörnigen Mischung von ebenfalls mindestens zwei entsprechend der Frequenzen der überlagerten Lichtflecken frequenzselektiven Materialien mit zu­ mindesten teilweise gegenläufigen Graduationskennlinien gebildet wird.

3. Verfahren zur punktförmigen optischen Abtastung von Vorlagen mit Hilfe einer über die abzutastende Oberfläche geführten Abbildung der Empfangsfläche eines Lichtempfängers, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer gewünschten 2-dimensionalen Systemapertur der Lichtempfänger aus lichtempfindlichen Zonen besteht, welche in ihrer Form horizontalen Höhenschnitten durch die gewünschte Sys­ temapertur entsprechen und deren einzeln abgeleitete elektrische Signale zur Bildung des Ausgangs-Videosignal gewichtet summiert werden, wobei die Gewichte im Betrag und im Vorzeichen der Ampli­ tude der gewünschten 2-dimensionalen Systemapertur in der jeweiligen Zone entsprechen.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur örtlichen und/oder zeitlichen Steuerung der gewünschten 2-dimensionalen Systemapertur die Breiten der überlagerten Lichtflecke und/oder die Zentrierungen und/oder die Gewichte der Summation der Lichtempfängersignale dynamisch verändert werden.

5. Schaltungsanordnung nach Verfahren 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von mindestens zwei Lichtquellen mit unterschiedlicher Frequenz, einer entsprechenden Zahl von Optiken und einer opti­ schen Überlagerungseinheit wie Strahlteiler, Prisma o. ä. ein aus diesen Lichtflecken zusammengesetzter Lichtfleck erzeugt wird, daß dieser Lichtfleck mit einer Anordnung aus rotierenden Polygon­ spiegel, Galvanometerscanner oder entsprechenden Deflektoren zeilenförmig über die abzutastende Oberfläche geführt wird, daß mit mindestens zwei Lichtempfängern mit einer der Frequenz der überlagerten Lichtflecken jeweils entsprechenden selektiven Emp­ findlichkeit das rückgestreute Licht gesammelt und in elektrische Signale gewandelt wird, daß die Ausgangssignale der einzelnen Lichtempfänger mit jeweils einem Multiplizierer mit einem gespeicherten Gewicht multipliziert werden und das Ausgangs-Vi­ deosignal mit einem Summierer aus diesen Produkten gebildet wird.